الدورات البيوجيوكيميائية

يحتاج الكائن الحي إلى ستة عناصر بشكل أساسي هي : ( الكربون C, الهيدروجين H, الأكسجين O, النيتروجين N, الفسفور P, الكبريت S ) وعناصر أخر بكميات ضئيلة مثل ( الصوديوم Na, البوتاسيوم K, الحديد Fe, الكلور Cl, المغنيسيوم Mg, الكالسيوم Ca, اليود I, المنغنيز, الكوبالت, البورون ) وتوجد معظم هذه العناصر في الطبيعة كأملاح في الصخور وبواسطة عوامل التعرية تنساب هذه العناصر إلى التربة و الأنهار و البحيرات و المحيطات.

انتقال هذه العناصر عبر الكرة الحية أو البيئة العمليات الفيزيائية العمليات الحيوية

الدورات البيوجيوكيميائية : هي عملية تناول هذا العنصر من قبل الاحياء والإستفادة منها ومن ثم إخراجها

تنقسم الدورة إلى جزئين أولهما : قطب التخزين ثانيهما : القطب الدوراني يمثل الجزء الأكبر من الدورة ويكون بطيء الحركه ويشمل المكونات غير الحية يشمل الجزء الأصغر و النشط من الدورة و الذي ينساب بين الكائنات الحية

البطيئسريع دورات العناصر هي العناصر التي توجد في الحالة الغازية مثل ( (O,N,C هي العناصر التي تكون في الحالة الرسوبية مثل ( P,S) قطب التخزين هو الجو أو المحيطات قطب التخزين هو القشرة الأرضية

دوران الدورات الغازية في الطبيعة أسرع من الدورات الرسوبية و تعتبر دورة الغازات مكتملة الدوران أم الدورة الرسوبية فعادة ما تحتجز جزء من مكوناتها في قشرة الأرض و تبقى مدة زمنية طويلة.

دورة الكربون

يقوم النبات بتثبيت ثاني أكسيد الكربون الجوي على شكل مركبات كربوهيدراتية. وتنتقل للحيوانات نتيجه لتغذية على النبات

كيفية عودة الكربون إلى الطبيعة : 1)عمليات التنفس في الكائنات الحية المختلفة. 2)البراكين و الينابيع المعدنية. 3)عمليات الإحتراق لأنواع الوقود المختلفة. 4)عمليات تحللأجسان الكائنات الحية. 5)ترسيب الكربون على شكل مواد عضوية غير محللة في قيعان المستنقعات و تبقى هذه المواد الكربونية محجوزة لمدة طويلة لحين استخراجها على شكل فحم أو بترول أو غاز.

دورة النيتروجين

النيتروجين مهم للكائنات الحيه فهو يدخل في تركيب البروتين و الأحماض النووية و تعتمد النباتات على الكائنالت الحية التي تمارس البناء الكميائي و الكائنات المحلله في إعادة النيتروجين للدورة.

يشكل غاز النيتروجين حوالي 78% من الهواء إلا انه خامل ( لا يتفاعل مع العناصر أخرى ) و البتالي لا يستخدم بشكل مباشر و تستفيد الكائنات الحيه من إذا تحول إلى مركبات أخرى.

تثبيت النيتروجين التثبيت الفيزيائي التثبيت الحيوي

هناك مصادر أخر تزود التربة بالمركبات النيتروجينيه,وهذة المصادر ناتجة عن نشاط الإنسان المختلفة وخصوصاً الملوثات الصناعية و الأسمدة الكيماوية النيتروجينية.

يبقى أكبر مصدر للنيتروجين المستخدم بواسطة النبات هو النيتروجين المثبت بفعل البكتيريا الأرضية و خصوصاً التكافلية المعيشة.

ثم تتبع المركبات النيتروجينه المسالك الثلاثة التالية : 1)تخزن أو تحفظ على هيئة بروتينالت أو أحماض نووية داخل النبات. 2)تتحول إلى بروتينات حيوانية من خلال إستهلاك الحيوان للنبات. 3)تتحلل إلى مركبات أولية عن طريق عمل المحللات على إفرازات الكائنات الحية أو جثثها.

دورة الفسفور

تكمن أهمية الفسفور في كونه يدخل في تركيب المادة الحية و أغشية الخلايا و المادة الوراثية و حاملات الطاقة ويدخل في تركيب العظام و الأسنان و أصدام الحيوانات الختلفة.

دورة الفسفور تعتبر من الدورات الرسوبية بطيئة الدوران حيث يختزن جزء كبير منه في الصخور التي تشكل قطب التخزين الرئيسي في الدورة و قد يعود الفسفور للدورة عن طريق عمليات التعرية ويمكن أن يخرج جزء من الفسفور من باطن الأرض عن طريق البراكين. ويحتجز الفسفو ر في عظام الكائنات الحية إلى أن يتحلل بعد موتها.

دورة الكبريت

أهمية الكبريت في كونه عنصر أساسياً في بناء العديد من البروتينات. يستخدم في تنشيط بعض الأنزيمات في تفاعلات إزالة المواد السامه في الجسم. يوجد في الطبيعة على شكل كبريتيد الهيدروجين و الكبريت العنصري و الكبريتات.

مصادر الكبريت : 1)تحلل المواد العضوية في التربة بواسطة البكتريا. 2)التعرية الجوية لبعض الصخور المحتوية على الكبريت. 3) البراكين حيث تنطلق غازات الكبريت من باطن الأرض. 4)التلوث الصناعي ( تنطلق غازات الكبريت من المصانع و وسائل النقل و التدفئة إلى الغلاف الجوي ويسقط مع مياة الأمطار على شكل قطرات من حمض الكبريتيك المخفف مكون ما يعرف بالأمطار الحامضية.

أن البكتريا المؤكسدة للكبريت أكثر الكائنات الحية تحمل لدرجة الحموضة.

أهمية معرفة هذه العناصر ودراتها في الطبيعة : 1)معرفة العلاقة وتفاعل هذه العناصر معى مكونات البيئة ( العوامل الحية – غير الحية ). 2)كيفية حدوث التلوث بهذه العناصر.

منى الزهراني